JPH1058214A - Air chuck for machine tool - Google Patents

Air chuck for machine tool

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JPH1058214A
JPH1058214A JP22605896A JP22605896A JPH1058214A JP H1058214 A JPH1058214 A JP H1058214A JP 22605896 A JP22605896 A JP 22605896A JP 22605896 A JP22605896 A JP 22605896A JP H1058214 A JPH1058214 A JP H1058214A
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air
work
chuck
rotation
machine tool
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JP22605896A
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Toshiharu Okamoto
敏治 岡本
Takeshi Uchida
壮 内田
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Setagaya Seiki Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain the initial grasping force of pawls for a work to be processed even if the revolving speed of a chuck body has increased. SOLUTION: Work grasping pawls for a work to be processed are attached in a chuck body 2 which is mounted on a rotary shaft such as spindle of a machine tool etc., and the chuck body 2 is furnished internally with air chambers to which air pressure for driving the pawls is supplied. A control system 56 includes an encoder to sense the revolving speed of a rotary shaft such as the spindle etc. of a machine tool, etc., and the air pressure to the air chambers is changed in compliance with the change in the revolving speed of the rotary shaft so as to cancel the change of the work grasping force resulting from the centrifugal force of the pawls. This allows maintaining the initial grasping force of the pawls for the work.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はNC旋盤などの工作
機械に用いられるエアーチャックに関する。
The present invention relates to an air chuck used for a machine tool such as an NC lathe.

【0002】[0002]

【従来の技術】此種のエアーチャックは、特開平5−5
7512号公報に示されるように、チャック本体に空気
圧によってピストンを駆動する空気室が設けられ、この
空気圧内のピストンは、ダイヤフラムと連結している。
ダイヤフラムは、ワークを把持するための爪が取り付け
られる。ピストンが空気圧によって駆動されるとこのピ
ストンの駆動力によってダイヤフラムが変形し、爪が開
いたり、あるいは閉じて、ワークを把持あるいは解放す
る。チャック本体の空気室にはエアー圧送装置に連結す
る3層構造のチューブを介して高圧エア−が供給されあ
るいは排出される。
2. Description of the Related Art An air chuck of this kind is disclosed in
As shown in Japanese Patent No. 7512, an air chamber for driving a piston by air pressure is provided in the chuck main body, and the piston in the air pressure is connected to the diaphragm.
A claw for gripping the work is attached to the diaphragm. When the piston is driven by air pressure, the diaphragm is deformed by the driving force of the piston, and the pawl is opened or closed to grip or release the work. The high-pressure air is supplied to or discharged from the air chamber of the chuck body through a three-layer tube connected to an air pump.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ダイヤフラムを用いた
エアーチャックは、ワークの把握精度が極めて優れ、ワ
ークをソフトに把握し、そのワークの加工に適した把握
力を設定することが出来る。又、メンテナスフリーのた
め、自動化、研削加工等に最適である。しかるに、工作
機械の主軸の高速化により、遠心力の増加によって把握
力が低下し、場合によっては、加工中、ワークが脱落し
てしまうという問題がある。これを防止するには、遠心
力による把握力の低下を見込んで、適正な把握力より高
く設定することが行われるが、把握力を高くすると、ワ
ークに変形、歪、等が生じて、加工時の精度が保たれな
いという問題点が生じる。又、薄肉のワークの高速回転
加工には適さないという問題点が存した。本発明は上記
問題点を解決することを目的とするものである。
An air chuck using a diaphragm has a very high accuracy of grasping a work, can grasp a work softly, and can set a grasping force suitable for processing the work. Also, since it is maintenance-free, it is most suitable for automation, grinding, etc. However, as the spindle speed of the machine tool increases, the gripping force decreases due to an increase in centrifugal force, and in some cases, there is a problem that the workpiece falls off during machining. In order to prevent this, setting is made higher than the appropriate gripping force in anticipation of a decrease in the gripping force due to centrifugal force.However, if the gripping force is increased, the workpiece will be deformed, distorted, etc. There is a problem that the accuracy of time cannot be maintained. Further, there is a problem that it is not suitable for high-speed rotation processing of a thin work. An object of the present invention is to solve the above problems.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、工作機械の主軸等の回転軸に装着され、
ワークを把持するための爪が取り付けられ、内部に前記
爪を駆動するための空気圧が供給されるエアー室を有す
るチャック本体を備え、前記エアー室にエアー圧送装置
からエアーを給排出して前記爪を駆動するようにした工
作機械用エアーチャックにおいて、前記回転軸の回転数
を電気信号に変換するエンコーダと、前記回転軸の回転
数に応じて前記エアー室への空気圧を制御するエアーコ
ントロール手段とを設け、前記回転軸の回転数を感知し
て前記回転軸の回転数の変化に応じて前記エアー室への
空気圧を変化させ、前記爪の遠心力によるワーク把握力
の変化を相殺し、前記爪のワークに対する初期把握力を
維持するようにしたものである。又、本発明は、前記エ
アー室を前記チャック本体内部に複数設け、各エアー室
ごとにピストンを配置し、該各ピストンをダイヤフラム
に連結し、該ダイヤフラムにワークを把握するための爪
を固設し、前記複数のエアー室のうちの少なくとも一つ
のエアー室にワーク初期把握力用の高圧エアーを供給
し、他のエアー室に前記回転軸の回転数の変化に応じた
制御用のエアー圧を供給するようにしたものである。ま
た、本発明は、前記チャック本体又はこれと連動して回
転する部材に、前記ワーク初期把握力用の高圧エアーが
供給されるエアー室と連通する回転側空気口を設け、前
記工作機械の非回転側にエアー圧送装置に連通するエア
ー給排口を前記回転側空気口に対向して配置し、前記回
転側空気口にエアー圧保持弁を設け、前記エアー給排口
を前記回転側空気口に連結して前記回転側空気口へのエ
アーの給排を行うように成し、前記エアー給排口と前記
回転側空気口との連結を解除すると前記エアー圧保持弁
か閉じるようにしたものである。
In order to achieve the above object, the present invention is mounted on a rotating shaft such as a main shaft of a machine tool,
A claw for gripping a work is attached, and a chuck body having an air chamber in which air pressure for driving the claw is supplied is provided, and air is supplied to and discharged from the air chamber by an air pressure feeding device. In a machine tool air chuck configured to drive the encoder, an encoder that converts the rotation speed of the rotation shaft into an electric signal, and an air control unit that controls air pressure to the air chamber according to the rotation speed of the rotation shaft. Provided, sensing the number of rotations of the rotating shaft, changing the air pressure to the air chamber according to the change in the number of rotations of the rotating shaft, canceling the change in the work gripping force due to the centrifugal force of the claw, This is to maintain the initial gripping force of the nail on the work. Further, in the present invention, a plurality of the air chambers are provided inside the chuck main body, a piston is arranged for each air chamber, each piston is connected to a diaphragm, and a claw for grasping a work is fixed to the diaphragm. Then, high-pressure air for a workpiece initial grasping force is supplied to at least one of the plurality of air chambers, and a control air pressure corresponding to a change in the rotation speed of the rotating shaft is supplied to the other air chambers. It is intended to be supplied. Further, in the present invention, the chuck body or a member that rotates in conjunction therewith is provided with a rotation-side air port that communicates with an air chamber to which the high-pressure air for the initial gripping force of the work is supplied. An air supply / discharge port communicating with the air pressure feeding device is disposed on the rotation side so as to face the rotation side air port, an air pressure holding valve is provided on the rotation side air port, and the air supply / discharge port is connected to the rotation side air port. To supply and discharge air to and from the rotating air port, and disconnect the air supply and discharging port from the rotating air port to close the air pressure holding valve. It is.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を、添
付した図面を参照して詳細に説明する。2はNC工作機
械例えば旋盤の主軸の端面に脱着可能に装着されるエア
ーチャク本体であり、筒部にシリンダ壁4a,4bが形
成されたベース4と、管状部6aと盤状部6bとを有し
盤状部6bが前記ベース4の筒部の一方の端部に固定さ
れたベースカバー6と、外形部が前記ベース4の筒部の
他方の端部に固定されたダイヤフラム8とから構成され
ている。前記ダイヤフラム8の薄板部8aにワーク把握
爪10が円線上に複数固定されている。12は隔壁板で
あり、外周部がダイヤフラム8の外径部に固定され、内
径部がダイヤフラム8の内径部の外周面にスライド自在
に嵌合している。14,16はピストンであり、該ピス
トン14,16と前記ダイヤフラム8の内径部はボルト
によって結合されている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Reference numeral 2 denotes an air chuck main body detachably mounted on an end face of a spindle of an NC machine tool, for example, a lathe. The air chuck main body 2 includes a base 4 having cylinder walls 4a and 4b formed in a cylindrical portion, a tubular portion 6a and a plate-like portion 6b. A base cover 6 having a disk-shaped portion 6b fixed to one end of the cylindrical portion of the base 4; and a diaphragm 8 having an outer portion fixed to the other end of the cylindrical portion of the base 4. Have been. A plurality of work grasping claws 10 are fixed on a circular line to the thin plate portion 8a of the diaphragm 8. Reference numeral 12 denotes a partition plate whose outer peripheral portion is fixed to the outer diameter portion of the diaphragm 8 and whose inner diameter portion is slidably fitted to the outer peripheral surface of the inner diameter portion of the diaphragm 8. Reference numerals 14 and 16 denote pistons, and the pistons 14 and 16 and the inner diameter of the diaphragm 8 are connected by bolts.

【0006】前記ベースカバー6の管状部6aには、筒
体18が螺合している。前記ベースカバー6の管状部6
aの内周面には、内側チューブ18aの一方が嵌着結合
され、前記筒体18の内周面には中側チューブ18bの
一方が嵌着結合され、前記ベースカバー6の管状部6a
の大径な内周面には、外側チューブ18cの一方が嵌着
結合されている。前記内側、中側、外側チューブ18
a,18b,18cは鋼製パイプから成り、全体として
三層構造のエアー給排チューブ18を構成している。エ
アー給排チューブ18の第1のエアー流通路20は、ベ
ースカバー6、ベース4及びピストン16に形成された
エアー流通路を介して、エアーチャック本体2内の第3
のエアー室22と、第1のエア室24とに連通してい
る。
A tubular body 18 is screwed into the tubular portion 6a of the base cover 6. Tubular portion 6 of base cover 6
One of the inner tubes 18a is fitted to the inner peripheral surface of the cylindrical body 18a, and one of the middle tubes 18b is fitted to the inner peripheral surface of the cylindrical body 18 to form the tubular portion 6a of the base cover 6.
One of the outer tubes 18c is fitted and connected to the large-diameter inner peripheral surface. The inner, middle and outer tubes 18
a, 18b and 18c are made of steel pipes, and constitute an air supply / discharge tube 18 having a three-layer structure as a whole. The first air flow passage 20 of the air supply / discharge tube 18 is connected to the third air flow passage formed in the base cover 6, the base 4 and the piston 16 through the third air flow passage 20 in the air chuck body 2.
The air chamber 22 communicates with the first air chamber 24.

【0007】エアー給排チューブ18の第2のエアー流
通路26は、ベースカバー6及びベース4に形成された
エアー流通路を介して、第4のエアー室28と、第2の
エアー室30とに連通している。チューブ18の第1エ
アー流通路20から高圧エアー(空気)が供給される
と、このエアーはピストン14,16の一方の面側の第
3及び第1のエアー室22,24に伝達され、ピストン
14,16は、図2中、右方向に移動する。このピスト
ン14,16の、図2中、右方向の移動と連動して、ダ
イヤフラム8の薄板部8aが、右方向にわん曲する方向
に変形し、ワーク把握爪10は縮径し、ワーク把握爪1
0の間に配置されたワーク(図示省略)は、ワーク把握
爪10により把握される。このとき、ピストン14,1
6の他方の面側の第4及び第2のエアー室28,30は
減圧される。第4及び第2のエアー室28,30に高圧
エアーが供給され、第3及び第1のエアー室22,24
が減圧されると、ピストン14,16は、図2中、左方
向に移動する。これによりダイヤフラム8の薄肉部8a
が図2中、左方向にわん曲し、ワーク把握爪10が拡径
して、ワーク把握爪10間のワークが解放される。
The second air flow passage 26 of the air supply / discharge tube 18 is connected to a fourth air chamber 28 and a second air chamber 30 via air flow passages formed in the base cover 6 and the base 4. Is in communication with When high-pressure air (air) is supplied from the first air flow passage 20 of the tube 18, this air is transmitted to the third and first air chambers 22 and 24 on one surface side of the pistons 14 and 16, 14 and 16 move rightward in FIG. In conjunction with the rightward movement of the pistons 14 and 16 in FIG. 2, the thin plate portion 8a of the diaphragm 8 is deformed in a rightward bending direction, and the work grasping claw 10 is reduced in diameter to grasp the work. Nail 1
The work (not shown) arranged between 0 is grasped by the work grasping claw 10. At this time, the pistons 14 and 1
The pressure in the fourth and second air chambers 28 and 30 on the other surface side of 6 is reduced. High-pressure air is supplied to the fourth and second air chambers 28 and 30, and the third and first air chambers 22 and 24 are supplied.
When the pressure is reduced, the pistons 14 and 16 move to the left in FIG. Thereby, the thin portion 8a of the diaphragm 8 is formed.
However, the work grasping claw 10 is bent in the left direction in FIG.

【0008】32,34は保持体であり、互いに螺合に
より一体的に結合し、一方の保持体32に管状ブロック
36が固定配置されている。前記保持体32,34は、
NC工作機例えば旋盤の機体即ち非回転側に固定されて
いる。38は支持管であり、ボールベアリングを介し
て、前記保持体32に軸方向に移動しないように、回転
自在に支承されている。前記支持管38には、エアー供
給チューブ18の他方が嵌着固定されている。前記管状
ブロック36には流体通路40,42が穿設され、該通
路40,42の開口部にコネクタ44,46が連結して
いる。前記流体通路40は、管状ブロック36の内径部
に形成されたリング状の溝48を介してエアー給排チュ
ーブ18の第2エアー流通路26と連通し、前記流体通
路42は、管状ブロック36の内径部に形成されたリン
グ状の溝50と、前記支持管38に透設された穴を介し
て、エアー給排チューブ18の第1エアー流通路20と
連通している。
Reference numerals 32 and 34 denote holding bodies, which are integrally connected to each other by screwing, and a tubular block 36 is fixedly arranged on one of the holding bodies 32. The holders 32, 34
It is fixed to the body of the NC machine tool, for example, a lathe, that is, the non-rotating side. Reference numeral 38 denotes a support tube, which is rotatably supported by the holder 32 via a ball bearing so as not to move in the axial direction. The other end of the air supply tube 18 is fitted and fixed to the support tube 38. Fluid passages 40 and 42 are formed in the tubular block 36, and connectors 44 and 46 are connected to openings of the passages 40 and 42. The fluid passage 40 communicates with the second air flow passage 26 of the air supply / discharge tube 18 through a ring-shaped groove 48 formed in the inner diameter of the tubular block 36, and the fluid passage 42 communicates with the tubular block 36. It communicates with the first air flow passage 20 of the air supply / discharge tube 18 via a ring-shaped groove 50 formed in the inner diameter portion and a hole provided in the support tube 38.

【0009】前記コネクタ44,46にはチューブが連
結し、該チューブにはそれぞれエアーコントロールバル
ブ52が配設され、該各エアーコントロールバルブ52
は、エアーポンプから成る流体圧送装置の出力部に連結
している。前記エアーコントロールバルブ52の制御部
は、図1に示すように、デジタル式アナログ電圧発生部
54に接続し、制御入力電圧に応じて図3に示すよう
に、空気圧を制御するように構成されている。前記デジ
タル式アナログ電圧発生部54は、NC工作機械のコン
トロールシステム56に接続している。図1中、58
は、入力部、60はメモリ、62はメインプログラム、
64は主軸の回転数を表示する回転表示部、66は主軸
の回転運動を電子パルス信号に変換するパルスエンコー
ダである。前記メモリ60には、ワーク把握爪の形状、
大きさ、重さ等に応じて、主軸の回転数に応じた適正な
電圧データがテーブルの形で格納されている。次に本実
施形態の作用について説明する。
A tube is connected to the connectors 44 and 46, and an air control valve 52 is disposed on each of the tubes.
Are connected to the output of a fluid pumping device comprising an air pump. The control unit of the air control valve 52 is connected to a digital analog voltage generation unit 54 as shown in FIG. 1, and is configured to control the air pressure according to the control input voltage as shown in FIG. I have. The digital / analog voltage generator 54 is connected to a control system 56 of the NC machine tool. In FIG. 1, 58
Is an input unit, 60 is a memory, 62 is a main program,
Reference numeral 64 denotes a rotation display unit for displaying the number of rotations of the main shaft, and 66 denotes a pulse encoder for converting the rotation of the main shaft into an electronic pulse signal. The memory 60 has a shape of a workpiece grasping claw,
Appropriate voltage data corresponding to the number of revolutions of the main shaft is stored in the form of a table according to the size, weight, and the like. Next, the operation of the present embodiment will be described.

【0010】ワーク把握爪10が拡径(開いた状態)し
ている状態において、ワークを把握爪10の間に配置
し、該状態で、入力部58のチャック駆動スイッチを押
すと、デジタル式アナログ電圧発生部54に、初期把握
力用の電圧信号が第1エアー流通路20用のエアーコン
トロールバルブ52の制御部に供給される。これによ
り、第1エアー流通路20に初期把握力用の高圧エアー
が供給され、ワークが初期把握力でワーク把持爪10に
把持される。この初期把握力は、ワークの変形、歪等が
生じない適正な把握力に設定されている。次に、主軸が
回転されて切削加工が開始される。コントロールシステ
ム56は、パルスエンコーダ66からの入力パルスをカ
ウントし、主軸の回転数を計測する。コントロールシス
テム56は、アナログ電圧発生部54が主軸の回転数に
対応した適正な電圧を出力するように、該アナログ電圧
発生部54を制御し、このアナログ電圧発生部54の出
力は、第1エアー流通路20に対応するエアーコントロ
ールバルブ52に供給される。
When the workpiece is placed between the gripping claws 10 in a state where the workpiece gripping claw 10 is expanded (opened), and the chuck drive switch of the input unit 58 is pressed in this state, a digital analog The voltage signal for the initial grasping force is supplied to the voltage generation unit 54 to the control unit of the air control valve 52 for the first air flow passage 20. As a result, the high-pressure air for the initial grasping force is supplied to the first air flow passage 20, and the work is grasped by the work grasping claw 10 with the initial grasping force. This initial gripping force is set to an appropriate gripping force that does not cause deformation, distortion, or the like of the work. Next, the spindle is rotated to start cutting. The control system 56 counts input pulses from the pulse encoder 66 and measures the number of revolutions of the main shaft. The control system 56 controls the analog voltage generator 54 so that the analog voltage generator 54 outputs an appropriate voltage corresponding to the rotation speed of the spindle. The output of the analog voltage generator 54 is the first air The air is supplied to the air control valve 52 corresponding to the flow passage 20.

【0011】これにより、主軸の回転数に相当する、ワ
ーク把握爪10に発生する遠心力が相殺され、ワークは
主軸の回転数の変化に関係なく適正な初期把握力で把持
された状態が維持される。次に図4乃至図7を参照し
て、本発明の他の実施形態について説明する。エアー給
排チューブ18の第1エアー流通路20は、ベースカバ
ー68に穿設されたエアー流通路とピストン70,72
を備えたダブルピストン74の内径部に穿設されたエア
ー流通路を介して、第1エアー室76に連通している。
エアー給排チューブ18の第2エアー流通路26は、ベ
ースカバー68及びベース78に穿設されたエアー流通
路を介して、第2エアー室80に連通している。
As a result, the centrifugal force generated in the work gripping claw 10 corresponding to the rotation speed of the main shaft is canceled, and the work is maintained in a state where the work is gripped with an appropriate initial gripping force regardless of the change in the rotation speed of the main shaft. Is done. Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The first air flow passage 20 of the air supply / discharge tube 18 is connected to the air flow passage formed in the base cover 68 and the pistons 70 and 72.
Is communicated with the first air chamber 76 via an air flow passage formed in the inner diameter portion of the double piston 74 having the same.
The second air flow passage 26 of the air supply / discharge tube 18 communicates with the second air chamber 80 via an air flow passage formed in the base cover 68 and the base 78.

【0012】82は隔壁板、84はダイヤフラム、86
はワーク把握爪であり、これらの構成は、図2に示すエ
アーチャック本体2の構成と同一である。88はフラン
ジであり、ベースカバー68に固定されている。前記フ
ランジ88はNC旋盤などの主軸にボルトによって固定
されるように構成されている。前記フランジ88の外周
部には、2個の円柱状の凹入部が形成され、該凹入部に
筒体90,92がOリングを介して嵌着固定されてい
る。
Reference numeral 82 denotes a partition plate, 84 denotes a diaphragm, 86
Numerals denote work grasping claws, and their configuration is the same as the configuration of the air chuck body 2 shown in FIG. A flange 88 is fixed to the base cover 68. The flange 88 is configured to be fixed to a spindle such as an NC lathe by bolts. Two cylindrical concave portions are formed on the outer peripheral portion of the flange 88, and cylindrical bodies 90 and 92 are fitted and fixed to the concave portions via O-rings.

【0013】前記筒体90,92は、テーパー付きの小
径部と大径部とを有し、小径部は回転側空気口94を構
成している。大径部のそれぞれには、エアー圧保持弁9
6,98の弁体が配置され、各弁96,98の軸状の開
閉操作部100は、回転側空気口94にスライド自在に
嵌合している。前記弁体の軸状部には、密封用のOリン
グ102が嵌合している。前記エアー圧保持弁96,9
8内部には弁開閉用の空気孔104が形成されている。
The cylindrical bodies 90 and 92 have a tapered small-diameter portion and a large-diameter portion, and the small-diameter portion forms a rotation-side air port 94. Each of the large diameter parts has an air pressure holding valve 9
6, 98 valve bodies are arranged, and the axial opening / closing operation section 100 of each valve 96, 98 is slidably fitted to the rotation side air port 94. An O-ring 102 for sealing is fitted to the shaft portion of the valve body. The air pressure holding valves 96, 9
Inside 8 is formed an air hole 104 for opening and closing a valve.

【0014】前記エアー圧保持体96,98はコイルス
プリング106によって、フランジ88の外周面から突
出する方向に付勢され、該付勢によって、Oリング10
2は、筒体90,92の内径部の壁面に圧接し、回転側
空気口94と筒体90,92の下部との間の連通状態を
遮断するように構成されている。前記筒体92の下部
は、エアー流通路を通じてチャック本体の第3エアー室
108と連通している。筒体90の下部はエア流通路を
通じて、第4エアー室110と連通している。112は
弁作動体であり、工作機械の機体(図示省略)の非回転
側に昇降駆動機構を介して昇降可能に取り付けられてい
る。
The air pressure holding members 96 and 98 are urged by a coil spring 106 in a direction protruding from the outer peripheral surface of the flange 88.
Numeral 2 is configured to press against the wall surfaces of the inner diameter portions of the cylinders 90 and 92 to cut off the communication between the rotation-side air port 94 and the lower part of the cylinders 90 and 92. The lower part of the cylinder 92 communicates with the third air chamber 108 of the chuck body through an air flow passage. The lower part of the cylindrical body 90 communicates with the fourth air chamber 110 through an air flow passage. Reference numeral 112 denotes a valve operating body, which is attached to a non-rotating side of a machine body (not shown) of the machine tool via a lifting drive mechanism so as to be able to move up and down.

【0015】前記弁作動体112には、前記回転側空気
口94の回転経路と対向する位置にノズル114,11
6が形成され、該ノズル114,116の各先端には、
エアー給排口118,120が開口し、該エアー給排口
118,120はフレキシブルな高圧ホース(図示省
略)を介してエアー圧送装置に連通している。前記エア
ー給排口118,120に連通する高圧ホースにはそれ
ぞれエアーコントロールバルブ122が配設されてい
る。前記各エアーコントロールバルブ122の制御部は
デジタルアナログ電圧発生部54に接続し、コントロー
ルシステム56によって制御されるように構成されてい
る。前記エアー給排チューブ18にエアーを供給するシ
ステムは、図2に示す実施形態と同一である。
The valve operating body 112 has nozzles 114 and 11 at positions opposed to the rotation path of the rotation side air port 94.
6 is formed, and at the tip of each of the nozzles 114 and 116,
The air supply / discharge ports 118 and 120 are opened, and the air supply / discharge ports 118 and 120 are connected to the air pressure feeding device via a flexible high-pressure hose (not shown). An air control valve 122 is provided on each of the high pressure hoses communicating with the air supply / discharge ports 118 and 120. The control section of each air control valve 122 is connected to the digital / analog voltage generation section 54 and is configured to be controlled by the control system 56. The system for supplying air to the air supply / discharge tube 18 is the same as the embodiment shown in FIG.

【0016】次に本実施形態の作用について説明する。
主軸をコントロールシステム56の数値制御によって所
定の位置に停止させ、弁作動体112のノズル114,
116と、対応するエアー圧保持弁96,98の開閉操
作部100の開口部を正確に対向させる。この状態で、
開いた状態のワーク把持爪86間にワークを挿入配置す
る。次に、入力部58のチャック駆動スイッチを押す
と、デジタル式アナログ電圧発生部54に初期把握力用
の電圧信号がノズル116用のエアーコントロールバル
ブ122の制御部に供給される。一方、弁作動体112
がフランジ88に対して半径方向に接近移動し、ノズル
114,116の先端が、それぞれ対応するエアー圧保
持弁96,98の開閉操作部100の上端に当接且つ気
密的に結合し、エアー圧保持弁96,98が、コイルス
プリング106の弾発力に抗して押し下げられる。
Next, the operation of the present embodiment will be described.
The spindle is stopped at a predetermined position by numerical control of the control system 56, and the nozzles 114,
The opening of the opening / closing operation section 100 of the corresponding air pressure holding valves 96, 98 is accurately opposed to the opening 116. In this state,
The work is inserted and arranged between the work gripping claws 86 in the opened state. Next, when the chuck drive switch of the input unit 58 is pressed, a voltage signal for the initial grasping force is supplied to the digital analog voltage generation unit 54 to the control unit of the air control valve 122 for the nozzle 116. On the other hand, the valve operating body 112
Moves radially toward the flange 88, and the tips of the nozzles 114 and 116 abut and air-tightly contact the upper ends of the opening and closing operation parts 100 of the corresponding air pressure holding valves 96 and 98, respectively. The holding valves 96 and 98 are pushed down against the elastic force of the coil spring 106.

【0017】エアー圧保持弁96,98がフランジ88
の半径方向に押し下げられると、回転側空気口94の遮
断状態が解除され、第3、第4エアー室108,110
はエアー圧送装置と連通する。エアーコントロールバル
ブ122の制御によって、第3エアー室108に初期把
握力用の高圧エアーが供給され、ワークが初期把握力で
ワーク把握爪86に把持される。この初期把握力は、ワ
ークの変形、歪等が生じない適正な把握力に設定されて
いる。第3エアー室108に初期高圧エアーが供給され
るとき、第4エアー室110のエアーは排出される。次
に、弁作動体112はフランジ88から離反する方向に
駆動され、エアー圧保持弁96,98が閉じられる。こ
れによって、第3エアー室108は、設定した初期把握
力用エアー圧の状態に保持される。
The air pressure holding valves 96 and 98 are connected to the flange 88
, The shut-off state of the rotation-side air port 94 is released, and the third and fourth air chambers 108 and 110 are released.
Communicates with the air pumping device. By controlling the air control valve 122, high-pressure air for an initial grasping force is supplied to the third air chamber 108, and the work is gripped by the work grasping claw 86 with the initial grasping force. This initial gripping force is set to an appropriate gripping force that does not cause deformation, distortion, or the like of the work. When the initial high-pressure air is supplied to the third air chamber 108, the air in the fourth air chamber 110 is discharged. Next, the valve operating body 112 is driven in a direction away from the flange 88, and the air pressure holding valves 96 and 98 are closed. As a result, the third air chamber 108 is maintained at the set initial gripping force air pressure.

【0018】次に、主軸が回転されて切削加工が開始さ
れる。コントロールシステム56は、パルスエンコーダ
66からの入力パルスをカウントし、主軸の回転数を計
測する。コントロールシステム56は、アナログ電圧発
生部54が主軸の回転数に対応した適正な電圧を出力す
るように、該アナログ電圧発生部54を制御し、このア
ナログ電圧発生部54の出力は、第1エアー流通路20
及び第2エアー流通路26に対応するエアーコントロー
ルバルブ52に供給される。これにより、主軸の回転数
に相当する、ワーク把握爪86に発生する遠心力が相殺
され、ワークは主軸の回転数の変化に関係なく適正な初
期設定把握力で把持された状態が維持される。
Next, the main shaft is rotated to start cutting. The control system 56 counts input pulses from the pulse encoder 66 and measures the number of revolutions of the main shaft. The control system 56 controls the analog voltage generator 54 so that the analog voltage generator 54 outputs an appropriate voltage corresponding to the rotation speed of the spindle. The output of the analog voltage generator 54 is the first air Flow passage 20
The air is supplied to the air control valve 52 corresponding to the second air flow passage 26. As a result, the centrifugal force generated in the work grasping claw 86 corresponding to the rotation speed of the main shaft is canceled, and the state where the work is gripped with the proper initial setting grasping force is maintained regardless of the change in the rotation speed of the main shaft. .

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明は上述の如く、爪のワークに対す
る初期把握力が、工作機械の回転軸が変化しても維持さ
れるので、ワークの変形、歪み、等を生じることなく、
薄肉のワークも容易に加工できる等の効果が存する。
As described above, according to the present invention, the initial gripping force of the claw on the work is maintained even if the rotation axis of the machine tool changes, so that the work is not deformed or distorted.
There is an effect that a thin work can be easily processed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のブロック説明図である。FIG. 1 is a block diagram of the present invention.

【図2】エアーチャックの断面図である。FIG. 2 is a sectional view of an air chuck.

【図3】エアーコントロールバイブの特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram of an air control vibe.

【図4】本発明の他の実施形態を示すブロック説明図で
ある。
FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の他の実施形態を示すエアーチャック本
体の断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of an air chuck main body showing another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の他の実施形態を示すエアーチャック本
体の一部断面図である。
FIG. 6 is a partial sectional view of an air chuck main body showing another embodiment of the present invention.

【図7】弁作動体の底面図である。FIG. 7 is a bottom view of the valve operating body.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 エアーチャック本体 4 ベース 4a シリンダ壁 4b シリンダ壁 6 ベースカバー 6a 管状部 6b 盤状部 8 ダイヤフラム 8a 薄肉部 10 ワーク把握爪 12 隔壁板 14 ピストン 16 ピストン 18a 内側チューブ 18b 中側チューブ 18c 外側チューブ 18 エアー給排チューブ 20 第1のエアー流通路 22 第3のエアー室 24 第1のエアー室 26 第2のエアー流通路 28 第4のエアー室 30 第2のエアー室 32 保持体 34 保持体 36 管状ブロック 38 支持管 40 流体通路 42 流体通路 44 コネクタ 46 コネクタ 48 溝 50 溝 52 エアーコントロールバルブ 54 デジタル式アナログ電圧発生部 56 コントロールシステム 68 ベースカバー 70 ピストン 72 ピストン 74 ダブルピストン 76 第1エアー室 78 ベース 80 第2エアー室 82 隔壁板 84 ダイヤフラム 86 ワーク把握爪 88 フランジ 90 筒体 92 筒体 94 回転側空気口 96 エアー圧保持弁 98 エアー圧保持弁 100 開閉操作部 102 Oリング 104 空気孔 106 スプリング 108 第3エアー室 110 第4エアー室 112 弁作動体 114 ノズル 116 ノズル 118 エアー給排口 120 エアー給排口 122 エアーコントロールバルブ 2 Air chuck body 4 Base 4a Cylinder wall 4b Cylinder wall 6 Base cover 6a Tubular part 6b Board-shaped part 8 Diaphragm 8a Thin part 10 Work grasping claw 12 Partition plate 14 Piston 16 Piston 18a Inner tube 18b Middle tube 18c Outer tube 18 Air Supply / discharge tube 20 first air flow path 22 third air chamber 24 first air chamber 26 second air flow path 28 fourth air chamber 30 second air chamber 32 holding body 34 holding body 36 tubular block 38 Support pipe 40 Fluid passage 42 Fluid passage 44 Connector 46 Connector 48 Groove 50 Groove 52 Air control valve 54 Digital analog voltage generator 56 Control system 68 Base cover 70 Piston 72 Piston 74 Double piston 76 First Air chamber 78 Base 80 Second air chamber 82 Partition plate 84 Diaphragm 86 Work grasping claw 88 Flange 90 Cylindrical body 92 Cylindrical body 94 Rotating air port 96 Air pressure holding valve 98 Air pressure holding valve 100 Opening / closing operation section 102 O-ring 104 Air Hole 106 Spring 108 Third air chamber 110 Fourth air chamber 112 Valve operating body 114 Nozzle 116 Nozzle 118 Air supply / discharge port 120 Air supply / discharge port 122 Air control valve

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 工作機械の主軸等の回転軸に装着され、
ワークを把持するための爪が取り付けられ、内部に前記
爪を駆動するための空気圧が供給されるエアー室を有す
るチャック本体を備え、前記エアー室にエアー圧送装置
からエアーを給排出して前記爪を駆動するようにした工
作機械用エアーチャックにおいて、前記回転軸の回転数
を電気信号に変換するエンコーダと、前記回転軸の回転
数に応じて前記エアー室への空気圧を制御するエアーコ
ントロール手段とを設け、前記回転軸の回転数を感知し
て前記回転軸の回転数の変化に応じて前記エアー室への
空気圧を変化させ、前記爪の遠心力によるワーク把握力
の変化を相殺し、前記爪のワークに対する初期把握力を
維持するようにしたことを特徴とする工作機械用エアー
チャック。
Claims: 1. A tool mounted on a rotating shaft such as a main shaft of a machine tool,
A claw for gripping a work is attached, and a chuck body having an air chamber in which air pressure for driving the claw is supplied is provided, and air is supplied to and discharged from the air chamber by an air pressure feeding device. In a machine tool air chuck configured to drive the encoder, an encoder that converts the rotation speed of the rotation shaft into an electric signal, and an air control unit that controls air pressure to the air chamber according to the rotation speed of the rotation shaft. Provided, sensing the number of rotations of the rotating shaft, changing the air pressure to the air chamber according to the change in the number of rotations of the rotating shaft, canceling the change in the work gripping force due to the centrifugal force of the claw, An air chuck for a machine tool, wherein an initial gripping force of a claw on a workpiece is maintained.
【請求項2】 前記エアー室を前記チャック本体内部に
複数設け、各エアー室ごとにピストンを配置し、該各ピ
ストンをダイヤフラムに連結し、該ダイヤフラムにワー
クを把握するための爪を固設し、前記複数のエアー室の
うちの少なくとも一つのエアー室にワーク初期把握力用
の高圧エアーを供給し、他のエアー室に前記回転軸の回
転数の変化に応じた制御用のエアー圧を供給するように
したことを特徴とする請求項1に記載の工作機械用エア
ーチャック。
2. A plurality of air chambers are provided inside the chuck body, pistons are arranged for each air chamber, each piston is connected to a diaphragm, and a claw for grasping a work is fixed to the diaphragm. Supplying high-pressure air for initial grasping force to at least one of the plurality of air chambers, and supplying air pressure for control according to a change in the rotation speed of the rotating shaft to the other air chambers. The air chuck for a machine tool according to claim 1, wherein the air chuck is used.
【請求項3】 前記チャック本体又はこれと連動して回
転する部材に、前記ワーク初期把握力用の高圧エアーが
供給されるエアー室と連通する回転側空気口を設け、前
記工作機械の非回転側にエアー圧送装置に連通するエア
ー給排口を前記回転側空気口に対向して配置し、前記回
転側空気口にエアー圧保持弁を設け、前記エアー給排口
を前記回転側空気口に連結して前記回転側空気口へのエ
アーの給排を行うように成し、前記エアー給排口と前記
回転側空気口との連結を解除すると前記エアー圧保持弁
か閉じるようにしたことを特徴とする請求項2に記載の
工作機械用エアーチャック。
3. The chuck body or a member that rotates in conjunction with the chuck body is provided with a rotation-side air port that communicates with an air chamber to which the high-pressure air for the initial gripping force of the work is supplied. An air supply / discharge port communicating with the air pressure feeding device is disposed on the side facing the rotation side air port, an air pressure holding valve is provided on the rotation side air port, and the air supply / discharge port is connected to the rotation side air port. It is configured to supply and discharge air to and from the rotation side air port by being connected, and to disconnect the air supply and discharge port and the rotation side air port to close the air pressure holding valve. The air chuck for a machine tool according to claim 2, wherein:
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